專利名稱：一種稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及膜分離技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置。
背景技術(shù)：
硫酸在化工、鋼鐵等行業(yè)中用途廣泛。但是在大部分應(yīng)用過程中，用過的硫酸成為含雜質(zhì)的稀硫酸。這些稀硫酸如不經(jīng)過處理就排放到環(huán)境中，將會(huì)造成水體或土壤酸化，危害生態(tài)環(huán)境，大量浪費(fèi)資源。過去常采用生產(chǎn)石膏或生產(chǎn)磷肥等方式處理稀硫酸，但隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和環(huán)保的需要，這種處理方式已無法滿足需求，因此需要將稀硫酸濃縮后，再循環(huán)利用。目前，稀硫酸濃縮方法主要有兩種，一種是把稀硫酸置于蒸發(fā)器中，在常壓條件下 直接用燃料加熱蒸發(fā)器或用換熱器進(jìn)行加熱，達(dá)到稀硫酸濃縮的目的；另外一種是在減壓條件下，用換熱器加熱稀硫酸同時(shí)進(jìn)行蒸發(fā)的方法和設(shè)備?？傊?，目前稀硫酸的濃縮都是通過間接加熱的方法來實(shí)現(xiàn)的。由于高溫的硫酸特別是高溫的濃硫酸具有強(qiáng)烈的腐蝕性，這對(duì)換熱器的材質(zhì)提出了極高的要求，需要價(jià)格昂貴的稀有金屬如鉭、鋯以及特殊合金制作換熱器，此外采用蒸發(fā)濃縮需要耗費(fèi)大量的能量，這種都提高了稀硫酸的濃縮成本，從而限制了廢稀硫酸的回收利用，另外洗硫酸中經(jīng)常含有其它雜質(zhì)，在高溫下容易而影響濃縮后的回用。膜蒸餾是膜分離技術(shù)與蒸餾過程相結(jié)合的膜分離過程，是膜分離技術(shù)大家庭中的新成員，它采用疏水性的微孔膜，以膜兩側(cè)存在的溫差而引起的水蒸汽壓力差作為傳質(zhì)推動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮。膜蒸餾具有分離效率高、對(duì)膜與原料液間相互作用及膜的機(jī)械性能要求低等優(yōu)點(diǎn)，且在常壓和較低溫度下下操作，具有有效成分損失少、濃縮倍數(shù)高、節(jié)能(可以使用工業(yè)廢熱)等優(yōu)勢，特別適合用于溶液的濃縮，在中藥提取液濃縮領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)傳統(tǒng)蒸餾技術(shù)能耗高等缺點(diǎn)，基于膜蒸餾技術(shù)，提供一種蒸發(fā)溫度低、能耗低、耐腐蝕、濃縮效果好的稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提出的技術(shù)方案為一種稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置，包括直接接觸膜蒸餾裝置(DCMD)，所述的直接接觸膜蒸餾裝置中安裝有中空纖維膜蒸餾組件，所述的中空纖維膜膜蒸餾組件內(nèi)安裝有中空纖維膜，其特征在于所述的中空纖維膜為內(nèi)襯纖維的疏水性聚偏氟乙烯中空纖維膜。進(jìn)一步，所述的中空纖維膜孔徑為O. 05-0. 4微米。采用上述裝置的稀硫酸膜蒸餾濃縮方法，采用上述的稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置，包括如下步驟步驟I :進(jìn)料罐中的稀硫酸恒溫加熱至50_80°C ；步驟2 :稀硫酸通過硫酸泵經(jīng)管道泵入中空纖維膜組件進(jìn)行膜蒸餾濃縮，稀硫酸濃縮液回流至進(jìn)料罐進(jìn)行循環(huán)濃縮，得到濃硫酸，水蒸氣透過內(nèi)襯纖維的疏水性聚偏氟乙烯中空纖維膜進(jìn)入透析側(cè)，并與冷凝水接觸冷凝成產(chǎn)水。進(jìn)一步，所述的稀硫酸濃度為濃度5-30%。進(jìn)一步，所述的冷凝水溫度為0_25°C。進(jìn)一步，所述的濃縮后的濃硫酸濃度為40-70%。綜上所述，采用上述技術(shù)方案，采用本實(shí)用新型所述的稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置進(jìn)行稀硫酸濃縮，具有以下優(yōu)點(diǎn)I)內(nèi)襯纖維的疏水性聚偏氟乙烯中空纖維膜進(jìn)行稀硫酸膜蒸餾具有通量大，分離
效果好、不斷絲等優(yōu)點(diǎn)；2)節(jié)能,恒溫加熱可以采用工業(yè)余熱、水汽加熱等；3)在常壓和較低溫度下下操作，具有有效成分損失少，料液化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；4)濃縮倍數(shù)高。

圖I為本實(shí)用新型所述的稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置結(jié)構(gòu)圖；其中1.進(jìn)料罐、2.恒溫加熱器、3.硫酸泵、4.流量計(jì)、5.中空纖維膜蒸餾組件、6.恒溫冷卻器、7.水泵、8.天平、9.出水罐。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。如圖I所示，一種稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置，包括直接接觸膜蒸餾裝置(DCMD )，所述的直接接觸膜蒸餾裝置中安裝有中空纖維膜蒸餾組件5，所述的中空纖維膜蒸餾組件5內(nèi)安裝有中空纖維膜，進(jìn)料罐I、硫酸泵3、流量計(jì)4通過管道中空纖維膜蒸餾組件5進(jìn)料口相連，中空纖維膜蒸餾組件5濃縮液出口通過管道與進(jìn)料罐I相連，所述的進(jìn)料罐I上安裝有恒溫加熱器2 ;中空纖維膜蒸餾組件5內(nèi)的中空纖維膜內(nèi)管道于中空纖維膜蒸餾組件5滲透液出口相連，并一出口通過管道與流量計(jì)4、恒溫冷卻器6、水泵7、出水罐9，另一出口通過管道與出水罐9相連，所述的出水罐9設(shè)于天平8上，所述的中空纖維膜為內(nèi)襯纖維的疏水性聚偏氟乙烯中空纖維膜，所述的中空纖維膜孔徑為O. 05-0. 4微米。采用上述技術(shù)方案的稀硫酸膜蒸餾濃縮方法，采用上述的稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置，包括如下步驟步驟I :進(jìn)料罐中的稀硫酸恒溫加熱至50-80°C ；步驟2 :稀硫酸通過硫酸泵經(jīng)管道泵入中空纖維膜組件進(jìn)行膜蒸餾濃縮，稀硫酸濃縮液回流至進(jìn)料罐進(jìn)行循環(huán)濃縮，得到濃硫酸，水蒸氣透過內(nèi)襯纖維的疏水性聚偏氟乙烯中空纖維膜進(jìn)入透析側(cè)，并與冷凝水冷凝成產(chǎn)水。采用不同濃度的稀硫酸濃縮后的實(shí)施例如下表所示
權(quán)利要求1.一種稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置，包括直接接觸膜蒸餾裝置，所述的直接接觸膜蒸餾裝置中安裝有中空纖維膜蒸餾組件，所述的中空纖維膜膜蒸餾組件內(nèi)安裝有中空纖維膜，其特征在于所述的中空纖維膜為內(nèi)襯纖維的疏水性聚偏氟乙烯中空纖維膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置，其特征在于所述的中空纖維膜孔徑為0. 05-0. 4微米。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置，包括直接接觸膜蒸餾裝置，所述的直接接觸膜蒸餾裝置中安裝有中空纖維膜蒸餾組件，所述的中空纖維膜膜蒸餾組件內(nèi)安裝有中空纖維膜，其特征在于所述的中空纖維膜為內(nèi)襯纖維的疏水性聚偏氟乙烯中空纖維膜。綜上所述，采用上述技術(shù)方案，采用本實(shí)用新型所述的稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置和濃縮方法進(jìn)行稀硫酸濃縮，具有以下優(yōu)點(diǎn)內(nèi)襯纖維的疏水性聚偏氟乙烯中空纖維膜進(jìn)行稀硫酸膜蒸餾具有通量大，分離效果好、不斷絲等優(yōu)點(diǎn)；節(jié)能，恒溫加熱可以采用工業(yè)余熱、水汽加熱等；在常壓和較低溫度下操作，具有有效成分損失少，濃縮倍數(shù)高，有利于熱敏性物質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C01B17/88GK202569965SQ20122022706
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者蘇明略 申請(qǐng)人:廈門鯤揚(yáng)膜科技有限公司